LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ Email: Duclongtn95@gmail.com
1
HỆ THỐNG LÝ THUYẾT VÀ CÁC DẠNG BÀI TẬP VẬT LÝ 11
* Tóm tắt lý thuyết
* Công thức tính nhanh
* Các dạng bài tập và phương pháp giải
Chương I: Điện tích - Điện trường.
1. Hai loại điện tích
+ Có hai loại điện tích: điện tích dương (+) và điện tích âm (-).
+ Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau.
+ Đơn vị điện tích là culông (C).
2. Sự nhiễm điện của các vật
+ Nhiễm điện do cọ xát: hai vật không nhiễm điện khi cọ xát với nhau thì có thể làm chúng nhiễm
điện trái dấu nhau.
+ Nhiễm điện do tiếp xúc: cho thanh kim loại không nhiễm điện chạm vào quả cầu đã nhiễm điện
thì thanh kim loại nhiễm điện cùng dấu với điện tích của quả cầu. Đưa thanh kim loại ra xa quả
cầu thì thanh kim loại vẫn còn nhiễm điện.
+ Nhiễm điện do hưởng ứng: đưa thanh kim loại không nhiễm điện đến gần quả cầu nhiễm điện
nhưng không chạm vào quả cầu, thì hai đầu thanh kim loại sẽ nhiễm điện. Đầu gần quả cầu hơn
nhiễm điện trái dấu với điện tích của quả cầu, đầu xa hơn nhiễm điện cùng dấu với điện tích của
quả cầu. Đưa thanh kim loại ra xa quả cầu thì thanh kim loại trở về trạng thái không nhiễm điện
như lúc đầu
+Một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm ta xét được gọi là điện tích
điểm.
3. Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái (ngược) dấu thì hút nhau.
4. Định luật Cu_Lông (Coulomb): Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đạt trong chân không
có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn
của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng
Công thức: 2
21.
r
qq
kF Với k = 9
0
10.9
.4
1
( 2
2
.
C
mN )
q1, q2 : hai điện tích điểm (C )
r : Khoảng cách giữa hai điện tích (m)
5.Lực tương tác của các điện tích trong điện môi (môi trường đồng tính)
Điện môi là môi trường cách điện.
Các thí nghiệm đã chứng tỏ rằng, lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong một điện
môi đồng chất, chiếm đầy không gian xung quanh điện tích, giãm đi
lần khi chúng được đặt
trong chân không:
2
21
.
.
r
qq
kF
: hằng số điện môi của môi trường. (chân không thì
= 1),
k = 9.109 2
2
C
Nm
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ Email: Duclongtn95@gmail.com
2
+ Véc tơ lực tương tác giữa hai điện tích điểm:
Có điểm đặt trên mỗi điện tích;
Có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích;
Có chiều: đẩy nhau nếu cùng dấu, hút nhau nếu trái dấu;
Có độ lớn: F = 2
21
9
.
||10.9
r
qq
.
+ Lực tương tác giữa nhiều điện tích điểm lên một điện tích điểm:
n
FFFF ...
21
6. Thuyết electron (e) dựa vào sự cư trú và di chuyển của các e để giải thích các hiện tượng điện
và các tính chất điện của các vật. Trong việc vận dụng thuyết e để giải thích các hiện tượng nhiễm
điện (do cọ xát, tiếp xúc, hưởng ứng), ta thừa nhận chỉ có e có thể di chuyển từ vật này sang vật
kia hoặc từ điểm này đến điểm kia trên vật.
+ Bình thường tổng đại số tất cả các điện tích trong nguyên tử bằng không, nguyên tử trung hoà
về điện.
+ Nếu nguyên tử mất bớt electron thì trở thành ion dương; nếu nguyên tử nhận thêm electron thì
trở thành ion âm.
+ Khối lượng electron rất nhỏ nên độ linh động của electron rất lớn. Vì vậy electron dễ dàng bứt
khỏi nguyên tử, di chuyển trong vật hay di chuyển từ vật này sang vật khác làm các vật bị nhiễm
điện.
+ Vật nhiễm điện âm là vật thừa electron; vật nhiễm điện dương là vật thiếu electron.
+ Vật dẫn điện là vật chứa nhiều điện tích tự do. Vật cách điện (điện môi) là vật chứa rất ít điện
tích tự do.
Giải thích hiện tượng nhiễm điện:
- Do cọ xát hay tiếp xúc mà các electron di chuyển từ vật này sang vật kia.
- Do hưởng ứng mà các electron tự do sẽ di chuyển về một phía của vật (thực chất đây là sự phân
bố lại các electron tự do trong vật) làm cho phía dư electron tích điện âm và phía ngược lại thiếu
electron nên tích điện dương.
8. Định luật bảo toàn điện tích: Trong một hệ vật cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không
đổi.
- Quy tắc tổng hợp lực: Quy tắc hình bình hành
Nếu vật chịu tác dụng của 2 lực
1 2
,F F
thì
1 2
F F F
+
+
+
0 2 2
1 2 1 2
( , ) 90
F F F F F
+ 2 2
1 2 1 2 1 2
( , ) 2 os
F F F F F F F c
Nhận xét:
1 2 1 2
F F F F F
ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA MỘT ĐIỆN TÍCH.
PP Chung
Khi khảo sát điều kiện cân bằng của một điện tích ta thường gặp hai trường hợp:
. Trường hợp chỉ có lực điện:
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ Email: Duclongtn95@gmail.com
3
- Xác định phương, chiều, độ lớn của tất cả các lực điện 1
F
, 2
F
, … tác dụng lên điện tích đã
xét.
- Dùng điều kiện cân bằng: 0...
21
FF
- Vẽ hình và tìm kết quả.
. Trường hợp có thêm lực cơ học (trọng lực, lực căng dây, …)
- Xác định đầy đủ phương, chiều, độ lớn của tất cả các lực tác dụng lên vật mang điện mà ta xét.
- Tìm hợp lực của các lực cơ học và hợp lực của các lực điện.
- Dùng điều kiện cân bằng: 0
FR
FR
(hay độ lớn R = F).
2. Điện trường.
+ Điện trường là môi trường vật chất tồn tại xung quanh các điện tích.
+ Tính chất cơ bản của điện trường là nó tác dụng lực điện lên điện tích đặt trong nó.
+ Điện trường tĩnh là điện trường do các điện tích đứng yên gây ra.
+ Véc tơ cường độ điện trường gây bởi một điện tích điểm:
Có điểm đặt tại điểm ta xét;
Có phương trùng với đường thẳng nối điện tích với điểm ta xét;
Có chiều: hướng ra xa điện tích nếu là điện tích dương, hướng về phía điện tích nếu là điện tích
âm;
Có độ lớn: E = 2
9
.
||10.9
r
q
.
+ Đơn vị cường độ điện trường là V/m.
+ Nguyên lý chồng chất điện trường: n
EEEE ...
21 .
Xét trường hợp tại điểm đang xét chỉ có 2 cường độ điện trường
+ 21 EEE
+ 2121 EEEEE 
+ 2121 EEEEE 
+ 2
2
2
121 EEEEE
+
cos2, 21
2
2
2
121 EEEEEEE
Nếu
2
cos2 121
EEEE
+ Lực tác dụng của điện trường lên điện tích:
F
= q
E
.
+ Đường sức điện là đường được vẽ trong điện trường sao cho hướng của tiếp tuyến tại bất kì
điểm nào trên đường sức cũng trùng với hướng của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó.
+ Tính chất của đường sức:
- Tại mỗi điểm trong điện trường ta có thể vẽ được một đường sức điện và chỉ một mà thôi. Các
đường sức điện không cắt nhau.
- Các đường sức điện trường tĩnh là các đường không khép kín.
- Nơi nào cường độ điện trường lớn hơn thì các đường sức điện ở đó sẽ được vẽ mau hơn (dày
hơn), nơi nào cường độ điện trường nhỏ hơn thì các đường sức điện ở đó sẽ được vẽ thưa hơn.
+ Một điện trường mà cường độ điện trường tại mọi điểm đều bằng nhau gọi là điện trường đều.
Điện trường đều có các đường sức điện song song và cách đều nhau.
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ Email: Duclongtn95@gmail.com
4
PP Chung
. Cường độ điện trường của một điện tích điểm Q:
Áp dụng công thức 2
.r
Q
k
q
F
E
. q1----------------- 1
E
q1-------------------
(Cường độ điện trường E1 do q1 gây ra tại vị trí cách q1 một khoảng r1 : 2
1
1
1.r
q
kE
,
Lưu ý cường độ điện trường E là một đại lượng vectơ.
Trong chân không, không khí = 1)
Đơn vị chuẩn: k = 9.109 (N.m2/c2 ), Q (C), r (m), E (V/m)
3. Công của lực điện và hiệu điện thế.
1. Khi một điện tích dương q dịch chuyển trong điện trường đều có cường độ E (từ M đến N) thì công mà
lực điện tác dụng lên q có biểu thức: A = q.E.MN.cos = q.E.d
Với: d là khoảng cách từ điểm đầu điểm cuối (theo phương của
E
).
Vì thế d có thể dương (d> 0) và cũng có thể âm (d< 0)
Cụ thể như hình vẽ: khi điện tích q di chuyển từ M N thì d = MH.
Vì cùng chiều với
E
nên trong trường hợp trên d>0.
E
F
Nếu A > 0 thì lực điện sinh công dương, A< 0 thì lực điện sinh công âm.
2. Công A chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường mà không phụ
thuộc vào hình dạng đường đi. Tính chất này cũng đúng cho điện trường bất kì (không đều). Tuy nhiên,
công thức tính công sẽ khác.
Điện trường là một trường thế.
3. Thế năng của điện tích q tại một điểm M trong điện trường tỉ lệ với độ lớn của điện tích q:
WM = AM = q.VM.
AM là công của điện trường trong sự dịch chuyển của điện tích q từ điểm M đến vô cực. (mốc để
tính thế năng.)
4. Điện thế tại điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng của điện trường trong việc
tạo ra thế năng của điện tích q đặt tại M. Nó được xác định bằng thương số giữa công của lực điện tác dụng lên
q khi q di chuyển từ M ra vô cực và độ lớn của q.
5. Hiệu điện thế UMN giữa hai điểm M và N là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của điện
trường trong sự di chuyển của điện tích q từ M đến N. Nó được xác định bằng thương số giữa công của lực
điện tác dụng lên điện tích q trong sự di chuyển của q từ M đến N và độ lớn của q.
+ Đơn vị hiệu điện thế là vôn (V).
+ Hệ thức giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế: E =
d
U.
+ Chỉ có hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường mới có giá trị xác định còn điện thế tại mỗi điểm trong
điện trường thì phụ thuộc vào cách chọn mốc của điện thế.
Dạng 1: TÍNH CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN. HIỆU ĐIỆN THẾ.
1
E
q
A
q
W
VMM
M
q
A
VVU MN
NMMN
LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ Email: Duclongtn95@gmail.com
5
PP Chung
- Công của lực điện tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc vào hình dạng đường đi của điện
tích mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường. Do đó, với
một đường cong kín thì điểm đầu và điểm cuối trùng nhau, nên công của lực điện trong trường hợp này
bằng không.
Công của lực điện: A = qEd = q.U
Công của lực ngoài A’ = A.
Định lý động năng:
Biểu thức hiệu điện thế: q
A
UMN
MN
Hệ thức liên hệ giữa cường độ điện trường hiệu điện thế trong điện trường đều:
d
U
E
4. Tụ điện.
- Công thức định nghĩa điện dung của tụ điện:
U
Q
C
- Điện dung của tụ điện phẳng:
d4.10.9
S
C9
- Điện dung của n tụ điện ghép song song:
C = C1 + C2 + ......+ Cn
- Điện dung của n tụ điện ghép nối tiếp:
n21 C
1
.....
C
1
C
1
C
1
- Năng lượng của tụ điện:
C2
Q
2
CU
2
QU
W
22
- Mật độ năng lượng điện trường:
8.10.9
E
w9
2
1. Tụ điện là một hệ gồm hai vật dẫn đặt gần nhau và cách điện với nhau. Tụ điện dùng để tích điện và
phóng điện trong mạch điện. Tụ điện thường dùng là tụ điện phằng.
Kí hiệu của tụ điện:
2. Nối hai bản của tụ điện với hai cực của nguồn điện thì tụ điện sẽ bị tích điện. Độ lớn điện tích
hai bản tụ bao giờ cũng bằng nhau nhưng trái dấu. Người ta gọi điện tích của tụ điện là điện tích của bản
dương.
3. Đại lượng đặc trưng của tụ điện là điện dung của tụ. Điện dung C của tụ điện là đại lượng đặc
trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định. Nó được đo bằng thương số của
điện tích Q của tụ với hiệu điện thế U giữa hai bản của nó.
U
Q
C Đơn vị đo điện dung của tụ điện là fara (F)
1 mF = 10-3 F. 1 F = 10-6 F.
MN
MNMN vvmUqA 22
2
1
.
2
1
.